APRESENTAÇÃO DO ‘HIDROS SISTEMA …...Para a simulação das variáveis Oxigênio Dissolvido (OD) e Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) são utilizadas as equações do modelo

I Simpósio de Recursos Hídricos do Sul-Sudeste 1

APRESENTAÇÃO DO ‘HIDROS SISTEMA EDUCACIONAL’ E SUA VOCAÇÃO PARA SUPORTE A DECISÃO NO ENQUADRAMENTO

DE CORPOS HÍDRICOS EM COMITÊS DE BACIAS

Roberta Baptista Rodrigues1; Américo de Oliveira Sampaio2;

José Everaldo Vanzo3

RESUMO --- O ‘HIDROS Sistema Educacional’ é um software de distribuição gratuita que foi desenvolvido com a finalidade de ser uma ferramenta didática para debates relacionados à gestão de recursos hídricos. O sistema possibilita a transferência de conhecimentos através de uma interface amigável, permite também que o usuário tenha uma noção do impacto causado por um lançamento de efluente no corpo hídrico, assim como uma idéia da relação custo-benefício associados a técnicas de tratamento. Pretende-se que o usuário através do uso do sistema, associado a debates relacionados à gestão de recursos hídricos, ganhe maior sensibilidade para questões relacionadas ao processo de gestão ambiental. O ‘HIDROS Sistema Educacional’ foi desenvolvido através de uma parceria entre a COMPANHIA DE SANEAMENTO BÁSICO DO ESTADO DE SÃO PAULO (SABESP) e a empresa RB RECURSOS HÍDRICOS. O software pode ser obtido através do sítio www.rbrecursoshidricos.com/hidrosedu. O sistema HIDROS foi aplicado na bacia do rio Jeriquara, localizada no estado de São Paulo.

ABSTRACT --- ‘HIDROS Sistema Educacional’ is a software for free distribution developed to be used as a didactic tool in debates related to river water resources management. The system enables knowledge transfer through a friendly interface, allows the user to have a notion of the impact caused by the launch of effluents in the river water body, as well as to have an idea of the cost-benefit relation associated with treatment techniques. The purpose is that on using the system and attending said debates, the user becomes more sensitive as to issues related to the process of environment management. “HIDROS Sistema Educacional” has been developed through a partnership between COMPANHIA DE SANEAMENTO BÁSICO DO ESTADO DE SÃO PAULO (SABESP) – The Basic Sanitation Company of the State of São Paulo and RB RECURSOS HÍDRICOS Company. The software can be gotten through the following website: www.rbrecursoshidricos.com/hidrosedu. The HIDROS system was tested in the Jeriquara watershed, located in the State of São Paulo. Palavras-Chave: Hidros, Educação Ambiental, Enquadramento (1) Diretora da RB RECURSOS HÍDRICOS – Av. Prof. Lineu Prestes, 2242 – IPEN/CIETEC – Cidade Universitária – Butantã – CEP 05508-000 – São Paulo – SP. Fone: (11) 3039-8364. E-mail: [email protected]. (2) Assessor de Diretoria da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo – SABESP – Rua Costa Carvalho, 300 – Pinheiros – CEP 05508-000 – São Paulo – SP. Fone: (11) 3388-8492. E-mail: [email protected] (3) Diretor da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo – SABESP – Rua Costa Carvalho, 300 – Pinheiros – CEP 05508-000 – São Paulo – SP. Fone: (11) 3388-8492. E-mail: [email protected]


INTRODUÇÃO

Com a era digital surge a necessidade do desenvolvimento de mídias educacionais que facilitem e

tornem o aprendizado mais atraente e dinâmico. De forma interativa e agradável o software HIDROS

Sistema Educacional procura transferir conceitos importantes para o processo de gestão integrada de

recursos hídricos. O sistema utiliza-se de modelos matemáticos, biblioteca com textos explicativos,

depoimentos e uma saída gráfica que permite análises comparativas entre os cenários quali-quantitivos

simulados pelo usuário.

As variáveis de qualidade da água que podem ser simuladas pelo sistema são Demanda

Bioquímica de Oxigênio (DBO), Oxigênio Dissolvido (OD), Nitrogênio Amoniacal Total (NAT),

Fósforo Total (FT) e Coliformes Termotolerantes (CT).

Para a simulação das variáveis Oxigênio Dissolvido (OD) e Demanda Bioquímica de Oxigênio

(DBO) são utilizadas as equações do modelo de Streeter e Phelps (1925). O modelo de Streeter e

Phelps somente é aplicável na presença de oxigênio dissolvido no corpo hídrico, assim para trechos de

anaerobiose é utilizado o modelo de Streeter e Phelps adaptado por Gundelach e Castillo em 1970

(CHAPRA, 1997). Para fins de simplificação, na versão 1.00 do HIDROS, as variáveis nitrogênio

amoniacal total, fósforo total e coliformes termotolerantes são calculadas de acordo com o balanço de

massa, não havendo variação ao longo do corpo hídrico.

Para a variável DBO, o efeito que a temperatura exerce sobre os parâmetros de degradação (K1) e

reaeração (K2) são corrigidos através da Lei de Van´t Hoff-Arrhenius.

O comprimento da zona de mistura é calculado através da equação de dispersão longitudinal de

FISCHER (1979). Ressalte-se que o modelo de Streeter e Phelps pressupõe mistura imediata a partir do

ponto de lançamento do efluente, e para fins de simplificação é utilizada a equação de dispersão

longitudinal de FISCHER para determinação do comprimento da zona de mistura, considerando que a

concentração de poluente no final da zona de mistura seja igual à obtida pelo modelo de Streeter e

Phelps no respectivo ponto.

O HIDROS permite a simulação simultânea de três cenários, ou seja, em um único arquivo de

entrada de dados do sistema, para cada cenário, é inserido um conjunto de dados pertinentes ao mesmo.

Quando o usuário clica no botão “rodar” do sistema, os cálculos realizados pelos modelos são

realizados distintamente para cada cenário, possibilitando, na saída do sistema, uma análise

comparativa entre os resultados obtidos para cada cenário simulado, permitindo assim, um maior

controle da relação causa x efeito dos fatores envolvidos na gestão de uma bacia hidrográfica.


Mais informações sobre modelagem, modelo de Streeter e Phelps, equação de dispersão

longitudinal de FISCHER e parâmetros podem ser obtidas no HIDROS através de sua biblioteca com

textos explicativos.

MODELOS E EQUAÇÕES

Esse item apresenta uma descrição do modelo de Streeter e Phelps e uma descrição do modelo de

Dispersão Longitudinal de Fisher (1979).

Modelo de Streeter e Phelps (1925)

O texto abaixo foi adaptado de Rodrigues et al. (2003).

Na prática, a representação da degradação da matéria orgânica em um rio foi dada pela primeira

vez através de um modelo de reação, denominado modelo de Streeter e Phelps. (CHAPRA, 1997).

O modelo de Streeter e Phelps considera o consumo de oxigênio somente pela DBO carbonácea,

assim como a transferência do oxigênio atmosférico do ar para a água. O modelo admite regime

permanente e uniforme, não existindo variação temporal no fenômeno (STREETER e PHELPS, 1925).

Esse modelo estabelece que a variação da DBO remanescente (DBOr) em um infinitésimo de tempo

(dt) é igual a DBOr multiplicada por um parâmetro de degradação K1 (dia -1), sendo:

( )DBOrKdt

DBOrd1

)(−= (1)

Após a integração resulta em:

( )tKetDBOeDBOu .11)(

−−= (2)

Onde:


DBOu - Demanda Bioquímica de Oxigênio última ou total;

DBOe - Demanda Bioquímica de Oxigênio exercida, ou seja, já degradada.

DBOr - Demanda Bioquímica de Oxigênio remanescente, ou seja, presente no corpo hídrico.

A DBO última (DBOu) é a DBO remanescente (DBOr) somada a DBO exercida (DBOe). Logo:

DBOeDBOrDBOu += (3)

O modelo de Streeter e Phelps também prevê o déficit de oxigênio dissolvido resultante da

descarga de matéria orgânica em rios. O equacionamento para o cálculo da concentração de oxigênio

dissolvido combina os processos de reaeração e desoxigenação pelo decaimento da matéria orgânica,

chegando-se à equação do déficit de oxigênio dissolvido:

( ) tKtKtKt eDee

KKLKD .

0..

12

01 221 ... −−− +−−

= (4)

Onde:

Dt - déficit de oxigênio no instante “t “considerado, (mg/L);

K1 - parâmetro de degradação, (dia -1);

K2 - parâmetro de reaeração, (dia -1);

t - Tempo, (dia);

D0 - déficit inicial de oxigênio dissolvido, no ponto de mistura do efluente com o corpo receptor,

que é dado pela concentração de saturação menos a concentração de mistura, (mg/L);

L0 - concentração de DBO no ponto de mistura do efluente com o corpo receptor, (mg/L).

O equacionamento de Streeter e Phelps pressupõe mistura imediata, logo, a concentração de

mistura da DBO (L0) e a concentração de mistura de oxigênio dissolvido são obtidas através de balanço

de massa.

Os cálculos do tempo crítico e do déficit crítico são dados por:


- Tempo crítico (tc)

( )

−−

−=

10

120

1

2

12 .1ln1

KLKKD

KK

KKtc (5)

- Déficit crítico (Dc)

ctKc eL

KKD .

02

1 1.. −= (6)

Os problemas com esse equacionamento são:

- Pressupõe mistura imediata;

- Não leva em conta a dispersão;

- Não leva em consideração as características hidráulicas do corpo hídrico;

- Só funciona em decomposição aeróbia;

- Não inclui reoxigenação pela fotossíntese;

- Não inclui a sedimentação de matéria orgânica;

- Não inclui demanda bentônica.

O modelo de Streeter e Phelps, num primeiro momento, pode ser uma ferramenta útil para se

prever ou diagnosticar, dentro de certa precisão, os danos gerados pelo lançamento de um efluente em

um rio.

Modelo de Dispersão Longitudinal de Fischer (1979)

O texto abaixo foi adaptado de Eiger (1997).

A história de um poluente lançado em um canal pode ser dividida em dois períodos distintos. Em um

primeiro período, iniciado a partir do instante do lançamento, a variância espacial da nuvem aumenta

de forma tal que sua derivada temporal não é constante. Conseqüentemente não existe um coeficiente

constante de dispersão longitudinal, mas sim um coeficiente que cresce continuamente no tempo. Tal

período é caracterizado pela maior importância relativa dos efeitos advectivos sobre os efeitos

difusivos, sendo usualmente denominado período de Fischer ou fase advectiva.


Após decorrido um tempo suficientemente longo a partir do lançamento, o poluente adquire uma

concentração praticamente uniforme ao longo das seções transversais ao escoamento, resultando um

valor praticamente constante para o coeficiente de dispersão longitudinal. A fase em que isto ocorre é

denominada período de Taylor ou fase dispersiva.

Vários autores propuseram formas de se estimar a duração do período de Fischer, e

conseqüentemente, a distância a jusante do ponto de lançamento a partir da qual inicia-se o período de

Taylor.

Foi proposta uma nova equação (FISCHER et al, 1979) para estimar o valor do comprimento da

zona de mistura (LF), analisando um canal retangular possuindo uma distribuição uniforme de

velocidade longitudinal ao longo da direção transversal, e com injeção contínua de poluente. Conhecida

a distribuição espacial de concentração da nuvem resultante, foi possível definir um critério para a

distância necessária para a ocorrência de mistura completa ao longo da direção transversal. Estes

autores consideraram como distância necessária para a ocorrência de uniformidade transversal de

concentração aquela a partir da qual a concentração varia menos de 5% em relação ao valor médio de

uma dada seção transversal. Assim, são as seguintes equações propostas por estes autores:

(1) Lançamento de Poluente no Centro do Canal

Z

FTuL

ε

2..1,0= (7)

Onde,

LF = comprimento da zona de mistura (m);

u = velocidade média (m/s);

T = largura média do canal (m);

Zε = coeficiente de difusão transversal (adimensional).

(2) Lançamento do Poluente na Margem do Canal

Z

FTuL

ε

2..4,0= (8)


As equações (7) e (8) indicam que é necessária uma distância para mistura completa quatro vezes

maior para um lançamento na margem do que para um lançamento no centro do canal. Todavia, estas

conclusões devem ser encaradas com uma certa reserva devido à hipótese de uniformidade de

velocidade longitudinal ao longo da direção transversal. Em canais reais existe advecção diferenciada

ao longo da direção transversal, a qual deve diminuir o comprimento da fase advectiva, sugerindo que

as equações (7) e (8) devem superestimar os correspondentes valores reais em relação a este aspecto.

BIBLIOTECA

O HIDROS apresenta um menu na tela principal que permite acessar conteúdos de textos

explicativos. O conteúdo dos textos pode ser acessado através dos sub-menus:

Ciclo hidrológico;

Situação da água no Brasil;

Poluição;

Contaminação;

Variáveis

o DBO;

o Temperatura;

o Nitrogênio

Definição;

Fatores interferentes;

Ciclo;

Peixes – toxicidade da amônia;

Métodos;

o Fósforo

Definição;

Ciclo;

o Cianobactérias

Definição;

Portaria 518;


Ambientes

o Definição;

o Lênticos;

o Lóticos;

o Intermediários;

Processo de autodepuração;

Monitoramento;

Modelagem

o Definição;

o Modelo de Streeter e Phelps;

o Zona de mistura – Fisher (1979)

o Modelo QUAL2E

o Parâmetros

Resolução CONAMA No. 357

o CONAMA No. 357;

o Definição;

o Inclusão de variáveis;

o Enquadramento;

o Classes de uso;

o Metas;

o Zona de mistura;

o Vazão de referência;

Legislação

o Resolução CONANA No. 274;

o Portaria 518;

o Lei No. 9433;

Referências Bibliográficas.

DEPOIMENTOS

O sistema permite acessar depoimentos explicativos. Os depoimentos podem ser acessados através

do menu Depoimentos e dos sub-menus:


ETEs;

Enquadramento;

Inovação.

A versão 1.00 do sistema HIDROS apresenta os seguintes depoimentos:

ETEs – Depoimento concedido por Américo de Oliveira Sampaio. Companhia de Saneamento Básico

do Estado de São Paulo – SABESP, Diretoria de Tecnologia e Planejamento – TVV.

Enquadramento – Depoimento concedido pela Professora Mônica Ferreira do Amaral Porto. Escola

Politécnica da Universidade de São Paulo, Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária.

Inovação – Depoimento concedido por Sergio W. Risola. Centro Incubador de Empresas Tecnológicas

da Universidade de São Paulo – CIETEC.

DADOS DE ENTRADA

A Figura 1 apresenta a tela principal do sistema. As telas iniciais de entrada de dados são

apresentadas através das Figuras 2, 3 e 4 respectivamente.

Figura 1 – Tela Principal do HIDROS Sistema Educacional


Figura 2 – Tela Inicial

Na tela Inicial (Figura 2) o usuário tem de entrar com os dados Nome da Bacia, Usuário, assim

como escolher o número de cenário que deseja simular simultaneamente. Ao preencher os dados da tela

Inicial o usuário pode clicar no botão Próximo e avançar para a tela Dados Hidráulicos do Trecho

(Figura 3).

Figura 3 – Tela Dados Hidráulicos do Trecho

Na tela da Figura 3 o usuário entra com os dados Largura do canal, Profundidade média do

trecho e Declividade média do trecho. O dado Área da seção transversal é calculado

automaticamente pelo sistema. Ao preencher os dados da tela o usuário pode clicar no botão Próximo e

avançar para a tela Variáveis de Qualidade da Água (Figura 4).

Figura 4 – Tela Variáveis de Qualidade da Água


Na tela da Figura 4 o usuário pode selecionar as variáveis que pretende simular. Para o cálculo do

Oxigênio de Saturação é requerido também o dado de Altitude.

Após entrar com os dados iniciais de entrada do sistema, o usuário pode interagir com as telas de

entrada de dados do cenário principal do sistema, ver Figura 1. Para interagir com as telas basta clicar

nos botões descritos abaixo:

a) Trecho de Montante

Cada cenário simulado o usuário entra com dados de vazão e de valores de concentração para as

variáveis de qualidade da água selecionadas na tela Variáveis de Qualidade da Água.

b) Vazão de Captação

Cada cenário simulado permite a entrada de dados de vazão de captação.

c) Dados do Efluente

Para cada cenário simulado o usuário entra com dado de vazão de lançamento do efluente. Para os

dados de qualidade da água do efluente, o usuário pode selecionar através de uma lista de seleção o tipo

de tratamento desejado ou ainda selecionar a opção Dados Monit, ver Figura 5.

Figura 5 – Dados do efluente

Se o usuário selecionar um tipo de tratamento os dados de qualidade do efluente são preenchidos

automaticamente na tela. Se a opção Dados Monit. for selecionada os dados de qualidade deverão ser

preenchidos pelo usuário.


d) Zona de Mistura

O usuário pode selecionar uma das cinco classes de usos estabelecidas na Resolução CONAMA

n° 357, de 17 de março de 2005.

e) Trecho de Jusante

O usuário pode selecionar uma das cinco classes de usos estabelecidas na Resolução CONAMA

n° 357, de 17 de março de 2005.

Após o preenchimento dos dados das Telas Iniciais e Telas de Entrada, o usuário deve clicar no

botão rodar . Ao clicar no botão rodar a tela Parâmetros K1 e K2 é disponibilizada trazendo

valores default para os respectivos parâmetros (Figura 6).

Figura 6 – Tela de Parâmetros K1 e K2

Os valores default do parâmetro de degradação (K1) são calculados pelo sistema através de

valores apresentados na Figura 7.

Figura 7 - Valores do parâmetro de degradação (K1), a 20°C


Os valores default do parâmetro de reaeração (K2) são calculados através de valores apresentados

na Figura 8.

Figura 8 - Valores do parâmetro de reaeração (K2), a 20°C

O usuário pode alterar os valores calculados, assim como obter os mesmos novamente clicando no

botão Valores Default. Ao entrar com os dados de entrada o sistema gera os resultados de saída.

DADOS DE SAÍDA

Após rodar o sistema são geradas telas de saída em forma de tabelas e gráficos. As seis telas são:

“Qualidade da Água (QA)”, “QA e Enquadramento”, “QA – Variáveis”, “QA – Cenários”, “Custos” e

“QA – DBO e OD”.

Os dados de saída são constituídos por:

- Tela . Tabela com concentração das variáveis simuladas ao longo do

espaço, para cada cenário simulado;

- Tela . Tabela com valores das classes de usos selecionadas, associados

a valores de concentração das variáveis simuladas;

- Tela . Tabela com dados do tipo de tratamento selecionado, custo por


habitante e atendimento ao padrão de lançamento no ponto de lançamento (zona de mistura,

atendimento em 90% de seu comprimento);

- Tela . Tabela com dados de atendimento ao padrão de enquadramento

do corpo hídrico para o trecho de montante, zona de mistura (em 90% de seu comprimento) e

trecho de jusante da zona de mistura (em 90% de seu comprimento, considerando o

comprimento máximo do trecho em 20 km e/ou trecho em que o oxigênio dissolvido é menor

que o oxigênio de saturação);

- Tela . Gráficos das variáveis simuladas com valores de montante, valores

médios para a zona de mistura, valores médios para o trecho de jusante, assim como valores de

enquadramento para os respectivos trechos;

- Tela . Gráfico que permite combinações de valores de concentração entre as

variáveis simuladas;

- Tela . Gráfico que permite combinações entre valores de concentração para os

cenários simulados considerando o enquadramento;

- Tela . Gráfico que fornece o número de variáveis que atendem ao padrão de

enquadramento na zona de mistura (em 90% do comprimento), assim como o custo total de

implantação do tipo de tratamento selecionado, considerando a vazão gerada por habitante em

140 l/dia;

- Tela . Gráfico com valores de Demanda Bioquímica de Oxigênio Exercida

(DBOe), Demanda Bioquímica de Oxigênio Remanescente (DBOr), Oxigênio Dissolvido (OD)

e Déficit de Oxigênio Dissolvido (DOD). São fornecidos também dados do ponto ou trecho

crítico de poluição.


Os gráficos podem ser copiados para o Word. Basta clicar no gráfico com o botão direito do

mouse e posteriormente no menu Copiar. No Word, clique no menu Editar e posteriormente em

Colar.

CONFIGURAÇÃO MÍNIMA

A configuração mínima da máquina para rodar o sistema é MS Windows 98 ou superior, contendo

o Windows Media Player 8 Series ou superior, Pentium I 400 MHz, 64 Mb RAM, CD-ROM 48X,

vídeo 800X600, placa de áudio.

ESTUDO DE CASO

O presente estudo tem como objetivo verificar o impacto de lançamento de uma ETE no córrego

Jeriquara, assim como discutir medidas de contorno para minimizar os impactos. Faz também uma

análise de custo-benefício. Estas análises foram realizadas através da utilização do HIDROS Sistema

Educacional como ferramenta de auxílio.

Descrição da bacia do Córrego Jeriquara

A Bacia do córrego Jeriquara está compreendida entre as coordenadas 47° 65’ de longitude a oeste

do meridiano de Greenwich e 29° 28’ de latitude ao sul do Equador. A Figura 9 apresenta o córrego

Jeriquara, a localização do ponto de lançamento da ETE e a localização dos pontos de jusante

utilizados no presente estudo.

A ETE apresenta uma vazão de projeto de 5 l/s e uma vazão tratada de 3 l/s. O tipo de tratamento

é de Lagoa Facultativa.


Figura 9 – Córrego Jeriquara

A Tabela 1 apresenta dados de vazão do córrego Jeriquara no ponto de lançamento da ETE (PL) e

nos pontos de jusante P1, P2, P3 e P4. As distâncias entre a ETE e os respectivos pontos são de 1.650,

2.750, 3.950 e 6.300 m. Esses dados foram obtidos através do Sistema de Regionalização Hidrológica

do Estado de São Paulo, sítio www.sigrh.sp.gov.br/cgi-bin/regnet.exe, acesso em 14/05/2006).

Tabela 1 – Dados de vazão

Vazão (l/s)

PL P1 P2 P3 P4

Q7,10 27 61 81 250 602 Q95 40 -- -- -- --

Qmédio 141 -- -- -- -- Q7,10 - Vazão média mínima de sete dias consecutivos com período de retorno de 10 anos. Q95 - Vazão com garantia de 95% de permanência dentro da série histórica de dados observada. Qmédio - Vazão média dentro da série histórica de dados observada.

A qualidade da água do córrego a montante do ponto de lançamento da ETE é muito boa,

apresentando valores médios de DBO de 2,7 mg/L e Oxigênido Dissolvido de 6,40 mg/L. A Tabela 2

apresenta dados de qualidade da água no ponto de montante do lançamento da ETE.


Tabela 2 – Dados qualidade da água no ponto de montante do lançamento da ETE

Variável de Qualidade da Água (VQA) Valor Unidade Oxigênio Dissolvido (OD) 6,4 mg/L Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5,20) 2,7 mg/L Coliformes Termotolerantes (CT) 980 NMP/100mL Fósforo Total (FT) 0,05 mg/L Nitrogênio Amoniacal Total (NAT) 1,0 mg/L

Simulações Realizadas

Foram realizadas análises comparativas para a variação de cenários de tipos de tratamento, classes

de uso, vazões de referência do corpo hídrico e ponto de lançamento do efluente da ETE. A Tabela 3

apresenta um resumo das simulações e seus critérios e objetivos.

Tabela 3 – Resumo das simulações e seus critérios e objetivos Sim. Critérios Objetivos

1 - Fixar a vazão de referência para o regime Q7,10.

- Fixar o enquadramento para a Classe 2.

- Variar o tipo de tratamento para Lagoa Facultativa (Cenário

1), Lodos Ativados Convencional com Filtração Terciária (Cenário 2)

e Lodos Ativados Convencional com Remoção Biológica de N/P mais

Desinfecção (Cenário 3).

Verificar a interferência na escolha do tipo de tratamento em:

- Atendimento ao padrão de

qualidade na zona de mistura;

- Relação custo-benefício.

2 - Fixar o enquadramento na Classe 2.

- Fixar o tipo de tratamento em Lagoa Facultativa.

- Variar a vazão para os regimes Q7,10 (Cenário 1), Q95 (Cenário 2) e Qmédio (Cenário 3).

Verificar a interferência da vazão de referência adotada no corpo hídrico em: - Atendimento ao padrão de qualidade na zona de mistura.

3 - Fixar o regime de vazão em Q95.


- Variar valores de enquadramento para as Classes 2 (Cenário

1), 3 (Cenário 2) e 4 (Cenário 3).

Verificar a interferência da Classe de Uso de um rio em:


qualidade na zona de mistura.

4 - Fixar o regime de vazão em Q95.


- Fixar o enquadramento na Classes 2.

- Variar o ponto de lançamento do efluente da ETE para os

pontos L1 (Cenário 1), P1 (Cenário 2), P2 (Cenário 3) e P3

(Cenário 4).

Verificar a interferência da localização do ponto de lançamento da ETE :


qualidade na zona de mistura.


Resultados Obtidos

A Tabela 4 apresenta para cada simulação o atendimento ao padrão de qualidade na zona de

mistura do corpo hídrico. A Tabela 5 apresenta, para a Simulação 1, os custos associados aos tipos de

tratamento simulados e o números de variáveis atendidas para os Cenários 1, 2 e 3.

Tabela 4 – Atendimento ao padrão de qualidade na zona de mistura

Simulação 1 Simulação 2 Simulação 3 Simulação 4 Cenários Cenários Cenários Cenários

VQA

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 5 OD OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK DBO5,20 X X X X X OK X OK OK X X X OK OK CT X X OK X X X X X OK X X X X X FT X X X X X X X X OK X X X X X NAT OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK

OK – Atende ao padrão de qualidade na zona de mistura X – Não atende ao padrão de qualidade na zona de mistura

Tabela 5 – Custo associado ao tipo de tratamento simulado e número de variáveis atendidas

Tipo de Tratamento Valor (R$) Variáveis Atendidas para a Classe de uso 2.

Lagoa Facultativa 103.680,00 3 Lodos Ativados Convencional com Filtração

Terciária 276.480,00 3

Lodos Ativados Convencional com Filtração Terciária e Desinfecção

289.440,00 4

A Tabela 6 apresenta os objetos de cada simulação e as conclusões obtidas.


Tabela 6 – Cenários de aplicação do HIDROS e conclusões obtidas Sim. Objetivos Conclusões

1 Verificar a interferência na escolha do tipo de tratamento em:

- Atendimento ao padrão de qualidade na

zona de mistura;

- Relação custo-benefício.

- A alteração do tipo de tratamento de Lagoa Facultativa para um tratamento mais sofisticado e caro não garante ao corpo hídrico o atendimento aos padrões de qualidade exigidos na zona de mistura para a Classe 2.

- A alteração do tipo de tratamento encarece o investimento em quase 200% (Tabela 5) e, no entanto, os padrões de qualidade na zona de mistura não são atendidos de acordo com o padrão de qualidade exigido para o corpo hídrico, ou seja, padrão Classe 2.

2 Verificar a interferência do regime de vazão adotado para o corpo hídrico em: - Atendimento ao padrão de qualidade

na zona de mistura.

- Mesmo alterando a vazão de referência de Q7,10 para Q90 não ocorrem alterações no número de variáveis atendidas para o padrão de Classe de uso estabelecido.

- Para a vazão de referência média o atendimento ao padrão de qualidade ocorre apenas para a variável DBO, já as variáveis fósforo total e coliformes termotolerantes continuam não atendendo.

3 Verificar a interferência da Classe de Uso de um rio em:


zona de mistura.

- Mesmo trabalhando nesta simulação com a vazão Q90 (vazão menos restritiva que a Q7,10) e alterando a Classe de Uso do corpo hídrico para 3, apenas a variável DBO passa a respeitar o enquadramento, as variáveis fósforo total e coliformes termotolerantes continuam não atendendo.

- Ocorre o atendimento aos padrões de qualidade de todas as variáveis simuladas com o trecho de zona de mistura sendo enquadrado na Classe 4.

4 Verificar a interferência da localização do ponto de lançamento da ETE :


zona de mistura.

- Mesmo alterando a localização do ponto de lançamento para pontos mais de jusante, garantindo assim uma maior vazão de diluição do corpo hídrico, as variáveis fósforo total e coliformes termotolerantes continuam não atendendo o padrão de qualidade do corpo hídrico para a Classe de Uso 2.

CONCLUSÕES

O HIDROS Sistema Educacional apresenta-se como uma ferramenta de gestão didática que pode

contribuir para orientar e sensibilizar gestores de recursos hídricos no processo de decisão de

enquadramento de corpos hídricos, assim como dar suporte ao processo de discussões em Comitês

através do oferecimento de conceitos técnicos de forma amigável e fundamentada.


Através do estudo de caso realizado observa-se que em certas situações é totalmente inviável o

atendimento a padrões de qualidade muito restritivos, mesmo adotando o uso de estações de tratamento

muito sofisticadas e caras.

Assim, o sistema HIDROS cumpre o objetivo de ser uma ferramenta que pode orientar para o fato

de que existe um abismo entre querer enquadrar os corpos hídricos em classes de uso muito restritivas e

a realidade existente na bacia, assim como para o fato de que o atendimento aos padrões de emissão de

um efluente no corpo hídrico não garante o atendimento aos padrões de qualidade no mesmo. Logo, o

sistema pode servir de apoio para conscientizar sobre a importância de adoção de medidas realistas e

viáveis, contribuindo assim para garantir o efetivo sucesso da aplicação da Política Nacional de

Recursos Hídricos.

BIBLIOGRÁFIA

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Resolução CONAMA 357, 18 de março de 2005, Diário

Oficial da União, Brasília, Seção 1, página 58. 18 de março de 2005.

CHAPRA, S.C. Surface water quality modeling. Colorado, USA: MacGraw-Hill, 1997. 843 p.

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APRESENTAÇÃO DO ‘HIDROS SISTEMA …...Para a simulação das variáveis Oxigênio Dissolvido (OD) e Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) são utilizadas as equações do modelo